ITBO940193A1 - Dispositivo di miscelazione di pitture, vernici e prodotti fluidi in generale e procedimento per il suo controllo. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di miscelazione di pitture, vernici e prodotti fluidi in generale e procedimento per il suo controllo"

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di miscelazione di pitture, vernici e prodotti fluidi in generale.

La presente invenzione ha altresì per oggetto un procedimento per il controllo di un dispositivo del tipo sopra indicato.

L’invenzione è stata sviluppata con particolare riguardo, anche se non limitatamente, ad un dispositivo miscelatore del tipo ad azione giroscopica, in cui un gruppo di sopporto di almeno un contenitore per prodotti fluidi viene attivato in rotazione contemporaneamente attorno a due assi fra loro ortogonali. Per semplicità, nel seguito della presente descrizione si farà riferimento ad un solo contenitore, senza per questo escludere la possibilità di applicare i principi dell’invenzione all'agitazione di più contenitori simultaneamente.

Nei dispositivi di miscelazione di tipo noto, un contenitore di tipo generalmente cilindrico, contenente il fluido o i fluidi da miscelare o omogeneizzare, viene sostenuto e bloccato in posizione eretta dal gruppo di sopporto in una sua configurazione a cui si farà riferimento nel seguito come configurazione iniziale.L'eccitazione comandata di un motore elettrico principale, operativamente connesso al gruppo di sopporto,ne determina il moto giroscopico ad una velocità di rotazione predefinita per un periodo di tempo predeterminato. In seguito alla diseccitazione del motore elettrico, il gruppo di sopporto rallenta il suo moto fino ad arrestarsi in una configurazione finale, generalmente diversa dalla configurazione iniziale in cui il contenitore è in posizione eretta. E’ quindi compito dell’operatore agire manualmente sul gruppo di sopporto cosi da ricondurlo nella configurazione iniziale in modo che il contenitore possa essere sbloccato ed estratto in posizione eretta.

Uno svantaggio dei dispositivi di miscelazione noti e dei relativi procedimenti di controllo consiste nel fatto che è necessario predisporre una pluralità di sistemi di controllo e di sicurezza.

anche ridondanti, per evitare che l'operatore possa intervenire manualmente sul gruppo di sopporto quando quest'ultimo è ancora in moto o in condizioni di potenziale pericolo per la possibilità, ad esempio, di un’attivazione accidentale del motore elettrico principale.

Un altro svantaggio dei dispositivi di miscelazione e dei relativi procedimenti di controllo noti è che a causa di un'attivazione immediata del moto giroscopico, alla struttura complessiva del dispositivo miscelatore vengono trasmesse sollecitazioni significative dovute alle forze d'inerzia che si sviluppano a causa delle masse mobili del dispositivo di miscelazione e, soprattutto, della massa di contenitori voluminosi e pesanti soggetti all'effetto giroscopico.

Inoltre, le modalità operative dei dispositivi di miscelazione noti e, in particolare, l'attivazione istantanea del moto ad una velocità di regime, rendono difficoltoso ottenere una corretta ed uniforme distribuzione dei prodotti fluidi all’interno del contenitore, rendendo solitamente necessario allungare i tempi e/o le velocità di rotazione per ottenere risultati di miscelazione soddisfacenti.

Un ulteriore svantaggio dei dispositivi e procedimenti noti è che la selezione e l’impostazione di determinati tempi e velocità di rotazione sono generalmente poco flessibili e non consentono una pronta ed adeguata adattabilità del dispositivo di miscelazione a diverse quantità o qualità di prodotti fluidi, a standard differenti delle dimensioni dei contenitori, nonché a particolari esigenze, anche contingenti, del singolo utilizzatore od operatore .

Scopo della presente invenzione è di superare gli svantaggi della tecnica nota, fornendo un procedimento flessibile, migliorato nella sicurezza per l'operatore e che consenta una buona resa di miscelazione, risultando nel contempo di semplice ed economica applicazione.

Al fine di raggiungere tale scopo, la presente invenzione ha per oggetto un procedimento del tipo indicato nel preambolo della descrizione, avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 1 che segue.

Un secondo scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di miscelazione del tipo sopra indicato, tale da risultare di semplice ed economica realizzazione e che risolva gli inconvenienti della tecnica nota.

Per raggiungere questo scopo, la presente invenzione ha per oggetto anche un dispositivo di miscelazione del tipo indicato nel preambolo della presente descrizione, avente le caratteristiche indicate nella rivendicazione 10 che segue.

Un vantaggio della presente invenzione consiste nel fatto che l'intervento manuale di un operatore sugli organi meccanici del dispositivo miscelatore e, in generale, su componenti diversi da un dispositivo di gestione quale, ad esempio, un pannello di controllo, è ridotto al minimo indispensabile. In particolare, tale intervento manuale si limita al solo posizionamento del contenitore sul gruppo di sopporto e alla sua successiva rimozione ad operazione di miscelazione conclusa.

Inoltre, con un dispositivo ed un procedimento secondo la presente invenzione si ottiene un risultato di miscelazione migliore rispetto a quello ottenuto secondo la tecnica nota o, a pari qualità, si riescono a ridurre notevolmente i tempi di miscelazione senza dover ricorrere ad un aumento della velocità di rotazione, con il conseguente risparmio in termini di costo di funzionamento, costo del motore elettrico principale ed usura degli organi meccanici del dispositivo di miscelazione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue di una forma preferita di attuazione, con riferimento alle figure annesse, date a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista in prospettiva di un dispositivo miscelatore ad effetto giroscopico, la figura 2 è una vista ingrandita in prospettiva di un particolare del dispositivo di figura 1, la figura 3 è una vista schematica frontale di un gruppo di sopporto di un contenitore,

la figura 4 è una vista schematica di un particolare del gruppo di sopporto di figura 3 visto dall'alto, secondo la freccia IV di figura 3,

la figura 5 è un diagramma della sequenza delle fasi del procedimento di controllo secondo la presente invenzione,

la figura 6 è un diagramma indicativo della regolazione in velocità di un dispositivo miscelatore secondo la presente invenzione,

la figura 7 è uno schema esemplificativo di una possibile attuazione della regolazione di figura 6,e le figure 8, 9 e 10 rappresentano schematicamente il diagramma di flusso per un'applicazione specifica preferita del procedimento di figura 5.

Con riferimento ora alla figura 1, un dispositivo miscelatore ad effetto giroscopico comprende un involucro esterno 1, avente funzione portante o di semplice protezione e copertura, al cui interno è alloggiato un motore principale, preferibilmente elettrico (non mostrato), il cui albero motore di uscita è operativamente connesso in modo noto, ad esempio tramite una trasmissione a cinghia e puleggia e con l’eventuale interposizione di un gruppo riduttore, ad un gruppo di sopporto 2 includente due piatti contrapposti ed affacciati 3, 4 montati girevoli. La connessione fra motore principale e gruppo di sopporto 2 è tale che una rotazione dell'albero motore comanda una rotazione corrispondente, ma generalmente di entità diversa, del gruppo di sopporto 2 attorno ad un primo asse orizzontale ed una contemporanea rotazione di almeno uno dei due piatti 3, 4 attorno ad un secondo asse ortogonale al primo asse e alle facce dei piatti 3, 4, preferibilmente passante per il loro baricentro.

Il gruppo di sopporto, e conseguentemente almeno uno dei due piatti 3, 4, possono essere comandati in rotazione selettivamente secondo versi opposti di rotazione mediante l’uso di mezzi noti, quali ad esempio un gruppo invertitore meccanico compreso nel gruppo riduttore o mediante un motore elettrico avente verso di rotazione selezionabile.

Sulla parte anteriore dell'involucro 1 è ricavato un vano per accedere all'interno del dispositivo di miscelazione e in particolare al gruppo di sopporto 2 o almeno al piatto inferiore 3. In alternativa, tale vano può consentire l’estrazione del piatto inferiore 3 affinché sia possibile caricare su di esso,manualmente od automaticamente, un contenitore contenente il fluido da miscelare.

Uno sportello 5 è destinato a chiudere il vano d’accesso ed è dotato di sensori 6, ad esempio microinterruttori o simili, che forniscono un segnale indicativo della posizione aperta o chiusa dello sportello. Il dispositivo di miscelazione è dotato anche di un elemento a serratura automatica 7, ad esempio a comando elettromagnetico, per il bloccaggio selettivo dello sportello 5 quando questo si trova nella posizione chiusa. Sul frontale dell'involucro è anche montato un pannello di comando e segnalazione 8.

Con riferimento ora alla figura 3, i due piatti 3, 4 del gruppo di sopporto 2 sono montati girevoli su rispettive mensole di sostegno 5, 6, a loro volta montate scorrevoli a sbalzo su un montante 7 per mezzo di guide di scorrimento 8.

Almeno uno dei due piatti 3, 4, preferibilmente il piatto superiore 4, è operativamente connesso al montante 7 in modo tale che ad una rotazione del montante secondo il primo asse di rotazione orizzontale, ortogonale al piano del foglio nella figura 3, corrisponda una rotazione del piatto rispetto alla corrispondente mensola di sopporto.Tale connessione operativa può essere realizzata secondo uno dei sistemi noti della tecnica anteriore e, non rientrando negli scopi della presente invenzione, non è illustrata nelle figure e non verrà ulteriormente discussa nel seguito della presente descrizione.

Una vite di comando 9, estendentesi sostanzialmente per tutta la lunghezza del montante 7 è girevole in rotazione e longitudinalmente fissa rispetto ad esso. La vite 9 comprende due porzioni filettate 9a, 9b, rispettivamente superiore ed inferiore, aventi 1’una filettatura destra e l’altra filettatura sinistra. Le due porzioni filettate 9a, 9b si impegnano elicoidalmente in rispettivi fori filettati ricavati sulle mensole di sostegno 5, 6, cosicché una rotazione della vite 9 provoca un movimento simultaneo in controfase dei piatti 3, 4 in allontanamento o avvicinamento, a seconda del verso di rotazione della vite 9.

All’estremità superiore del montante 7 è fissata una piastra curva 10 avente un primo foro di accesso 11 (vedi anche fig. 4) attraverso il quale è possibile accedere dall'alto all’estremità superiore della vite 9 che presenta una cavità assiale esagonale 12 di manovra. La piastra 10 è simmetricamente disposta rispetto ad un piano longitudinale passante per l’asse della vite 9, la cui traccia nel piano delle figure 3 e 4 è indicata con Y-Y. L’asse di curvatura della piastra 10 è sostanzialmente coincidente col primo asse orizzontale di rotazione giroscopica. Gli assi del foro di accesso 11 e di un secondo foro di riferimento 13, realizzato anch’esso passante sulla piastra curva 10, giacciono sul piano Y-Y di mezzeria della piastra.

In una forma di attuazione preferita, il gruppo di sopporto 2 è isolato almeno parzialmente dal resto delle attrezzature incluse nel dispositivo di miscelazione pre mezzo di una struttura di protezione 15, ad esempio una struttura scatolata, in modo che eventuali perdite o spillamenti di fluido durante l’operazione di miscelazione non intacchino il resto del dispositivo. Una o più aperture 19 ricavate .sulla parte superiore della struttura protettiva 15 consentono l'accesso dall'alto ai fori 11, 13 della piastra curva 10.

In una zona anteriore della piastra curva 10, sulla sua superficie superiore, da parte opposta alla vite 9, è applicata una banda allungata 14 realizzata con un materiale riflettente che costituisce uno dei due elementi di un gruppo di rilevamento a fotocellula. La banda allungata 14 segue l’andamento curvo della piastra 10 ed è anch'essa disposta simmetricamente rispetto al piano Y-Y.

All'interno del dispositivo di miscelazione sono disposti gruppi di sensori, preferibilmente del tipo a fotocellula,preferibilmente montati passanti sulla struttura di protezione 15. In particolare, tali gruppi di sensori comprendono due elementi a fotocellula 16a, 16b, orientati orizzontalmente in direzione del gruppo di sopporto 2 e verticalmente distanziati di una quantità Z. Su una delle due mensole 5, 6, preferibilmente sulla mensola superiore 6, è montata una piastrina 17 di materiale riflettente atta ad interagire con le fotocellule 16a, 16b. Nell’uso, ciascuna delle due fotocellule 16a, 16b fornisce un segnale indicativo del fatto che almeno una porzione della piastrina 17 si trova alla stessa altezza della fotocellula. Per maggior chiarezza, e al solo fine di descrivere la forma di attuazione preferita, si assume fin d'ora convenzionalmente che ciascuna delle due fotocellule emetta un segnale a stato logico alto, o uguale a uno, quando almeno una porzione della piastrina 17 si trova alla stessa altezza della fotocellula, e un segnale a stato logico basso, o uguale a zero, in caso contrario.

Sopra al gruppo di sopporto 2 sono montate due fotocellule 18a, 18b disposte su un piano trasversale che interseca longitudinalmente la banda allungata 14 e distanziate angolarmente di una quantità sostanzialmente pari all’angolo d’apertura della banda allungata 14 nel piano verticale.

Nella figura 2 è illustrato un gruppo di azionamento per il comando del movimento dei piatti 3, 4 situato esternamente alla struttura di protezione 15 in una zona sovrastante il gruppo di sopporto 2. Il gruppo di azionamento comprende un motore elettrico ausiliario 20 operativamente connesso, tramite un riduttore 21, ad un organo di manovra 23 che, avendo la sua estremità inferiore conformata a barra esagonale e attraversando la struttura 15 in corrispondenza di una delle aperture 19 (vedi fig. 3) è atto ad impegnare selettivamente, come meglio descritto nel seguito, la cavità esagonale 12 della vite 9.

L’estremità superiore dell’organo di manovra 23 è montata girevole su un'appendice di sostegno 28 di un braccio oscillante 24. L’accoppiamento fra il riduttore 22 e l’organo di manovra 23 consente lo scorrimento verticale di quest’ultimo ed è realizzato secondo tecniche di tipo noto, ad esempio mediante un accoppiamento a profilo scanalato. All'appendice di sostegno 28 è fissato anche un perno di riferimento 26 che è allineato con il foro 13 nella piastra curva 10 ed è atto ad impegnarlo selettivamente attraverso l’apertura 19.

Il braccio oscillante 24 è articolato in una sua posizione intermedia ad un sopporto di fulcro 25 fissato alla struttura 15. Le estremità del braccio oscillante sono articolate a due gruppi a elettromagnete 27a, 27b che, alternativamente eccitati, provocano l’oscillazione alternativa del braccio 24 da una posizione in cui il suo asse longitudinale si trova nella posizione indicata dalla linea S-S in figura 2, ad una posizione in cui l’asse raggiunge la posizione indicata con la linea T-T. La lunghezza del braccio 24, la posizione del fulcro 25 e la posizione dell’organo di manovra 23 e del perno 26 rispetto ad esso sono tali da rendere trascurabili gli effetti della rotazione rispetto all’effetto di traslazione verticale nel passaggio dalla posizione S-S alla posizione T-T dell'asse del braccio 24.

L'appendice 28 è sostanzialmente costituita, in una forma di attuazione preferita, da una piastra orizzontale la cui posizione, rispettivamente nelle due posizioni S-S e T-T del braccio 24, viene rilevata da due sensori 29a, 29b, costituiti preferibilmente ma non limitatamente da sensori di prossimità .

Nella posizione illustrata nella figura 2 e indicata con la linea S-S, a cui ci si riferirà nel seguito come posizione di sgancio, l'organo di manovra 23 ed il perno 26 sono sollevati e non impediscono la rotazione del gruppo di sopporto 2, mentre nella posizione indicata con la linea T-T e detta nel seguito posizione di aggancio, l'organo di manovra 23 ed il perno 26 si trovano in posizione abbassata e, quando il gruppo di sopporto 2 si trova nella configurazione iniziale di fig. 3, impegnano rispettivamente il foro di riferimento 13 e la cava esagonale 12 della vite 9. Preferibilmente, il perno di riferimento sporge inferiormente di una quantità maggiore dell’organo di manovra 23 in modo tale che se a causa di un leggero scostamento del gruppo di sopporto 2 dalla configurazione iniziale il perno di riferimento non riesce ad impegnare il foro 13 e preme contro una porzione qualsiasi della piastra curva 10, l'organo di manovra rimanga scostato dalla piastra 10 in modo da non esserne danneggiato.

Passando ora alla descrizione del procedimento di controllo per un'operazione di miscelazione con riferimento allo schema di figura 5, in seguito al posizionamento, manuale od automatico, di un contenitore di fluido da miscelare sul piatto inferiore 3 del dispositivo miscelatore, la miscelazione viene attivata in una fase indicata con A, ad esempio mediante pressione da parte di un operatore di un pulsante di avvio posto sul pannello di comando 8.

In una successiva fase B, viene interrogato lo stato dei sensori 6 per verificare l’avvenuta chiusura dello sportello 5. Nel caso in cui tale condizione non è verificata si genera una condizione di errore che comporta, ad esempio, una segnalazione di allarme sul pannello 8 e l’interruzione del procedimento. Nel caso invece in cui lo sportello 5 sia correttamente chiuso, viene dato consenso all’attivazione del dispositivo di serratura 7 che impedisce ogni successiva apertura,anche accidentale, dello sportello 5.

Durante una successiva fase C viene attivato il motore elettrico ausiliario 21 in un senso di rotazione tale da provocare l’avvicinamento dei piatti 3, 4, così da serrare il contenitore sul gruppo di sopporto 2.

Una fase D comporta il rilevamento delle caratteristiche del contenitore serrato sul gruppo di sopporto 2, ad esempio la misura della sua altezza data dalla distanza fra i piatti 3, 4. Tale rilevamento può essere effettuato tramite sensori di vario tipo, quali ad esempio fotocellule, microinterruttori, contatti elettrici striscianti, encoder accoppiati alla vite 9, per rilevare valori discreti o continui della distanza fra i due piatti. In aggiunta o alternativa, si possono prevedere mezzi sensori per rilevare il peso del contenitore posto sul piatto inferiore, quali ad esempio sensori piezoelettrici, estensimetrici e simili, oppure il suo ingombro e altre caratteristiche di interesse.

Nella forma di attuazione preferita illustrata nelle figure, il rilevamento avviene mediante rilevamento da .parte delle fotocellule 16a, 16b della posizione verticale della piastrina riflettente 17 solidale alla mensola 6 di sopporto del piatto superiore 4. Nella figura 7 è riportato uno schema del principio di funzionamento. In una posizione indicata con Ql il piatto superiore 4 è completamente sollevato e la piastrina 17 non è intercettata dalle fotocellule 16a, 16b. Di conseguenza, i segnali HI e H2 forniti dalle fotocellule assumono uno stesso valore logico di livello zero con l'identificazione di uno stato C00. Tale stato può essere visualizzato, ad esempio mediante un display numerico, una lampada di segnalazione od altri mezzi analoghi, sul pannello di controllo 8 oppure può costituire un dato di input per un sistema di elaborazione elettronico.

Nel momento in cui i piatti 3, 4 si avvicinano fino a trovarsi nella posizione Q2, la fotocellula superiore 16a rileva l'estremità inferiore della piastrina 17 e il segnale HI passa al livello alto uno. La combinazione dei segnali HI alto e H2 basso identifica uno stato C10 che permane durante l'avvicinamento dei piatti per posizioni di cui Q3 è un esempio. Se l’altezza della piastrina 17 è maggiore della distanza verticale Z fra le due fotocellule 16a, 16b, nella condizione Q4 in cui l’estremità inferiore della piastrina 17 viene rilevata dalla fotocellula inferiore 16b e il segnale H2 passa a livello uno, la fotocellula superiore 16a continua a rilevare la presenza della piastrina ed il segnale HI si mantiene a livello uno. Tale combinazione di segnali identifica uno stato C11 che permane anche nella condizione Q5 finché, nella condizione Q6 , a seguito dell'ulteriore avvicinamento dei piatti 3, 4, nella condizione Q7 l'estremità superiore della piastrina 17 non viene più rilevata dalla fotocellula superiore 16a. Il segnale Hi assume livello zero e identifica, col segnale H2 ancora alto, uno stato C01. Se i piatti vengono ulteriormente avvicinati, passando attraverso una condizione Q7 fino a raggiungere la condizione Q8 tratteggiata in figura, la piastrina 17 esce completamente dal campo di rilevamento di entrambe le fotocellule, a cui fa seguito il ritorno ad uno stato C00 in cui entrambi i segnali HI e H2 hanno valore zero.

In una prima forma di attuazione, al fine di regolare uno o più dei parametri operativi del dispositivo di miscelazione, in particolare ma non esclusivamente la velocità di rotazione del gruppo di sopporto 2, vengono sfruttati attivamente solo gli stati C10, C11, C01 che, come mostrato nel grafico di figura 6, possono condurre, manualmente od automaticamente, alla selezione di tre differenti velocità operative V10, V11, V01 progressivamente crescenti al calare della distanza dei piatti e quindi delle dimensioni del contenitore. Lo stato C00, sia esso originato dalla condizione Q1 o Q8 della piastrina 17, dà origine ad una condizione di errore .

In un'altra forma di attuazione, la posizione della piastrina 17 e delle fotocellule 16a, 16b è selezionata in modo tale che il massimo accostamento dei piatti o il raggiungimento di un fine corsa, ad esempio meccanico, non determini mai il sopraggiungere della condizione Q8 tratteggiata in figura 7 e quindi l'attivazione dello stato C00 più a destra. In questo modo è possibile sfruttare anche lo stato C00 più a sinistra per la regolazione della velocità, associando tale stato ad una velocità operativa V00. Naturalmente, in questo caso è preferibile prevedere altri sistemi e dispositivi di segnalazione di un’incorretto posizionamento dei piatti 3, 4. In modo analogo, si può impedire che la piastrina 17 si venga a trovare nella condizione Q1 per poter usufruire dello stato C00 determinato dalla condizione Q8, a destra in figura 7, per la regolazione del dispositivo di miscelazione, in particolare della sua velocità.

In ogni caso, e indipendentemente dal metodo di rilevamento delle caratteristiche del contenitore dei fluidi da miscelare, si possono comunque associare una o più rilevazioni delle caratteristiche del contenitore ad una legge di variazione dei parametri operativi del dispositivo di miscelazione, quali ad esempio: tempo totale di miscelazione, eventuali pause nel ciclo di miscelazione, rampe di accelerazione/decelerazione, o velocità di rotazione a regime quale quella indicata a tratto continuo nella figura 6.

Tornando al procedimento illustrato in figura 5, in una fase E, in funzione dei valori rilevati nella fase D, vengono impostati parametri operativi del ciclo di miscelazione derivati ad esempio da tabelle di riferimento predefinite, preferibilmente memorizzate in forma numerica o digitale per l’uso con dispositivi di elaborazione elettronica. La figura 3 riguarda due esempi di relazione fra la distanza fra i piatti 3, 4 nella condizione di bloccaggio del contenitore e la variazione della velocità di rotazione a regime, aventi rispettivamente un andamento continuo (linea continua) o a gradini (linea a tratto e punto). Nel grafico di figura 3 sono anche evidenziati un valore minimo ed un valore massimo di soglia (linee tratteggiate) dei valori della distanza fra i piatti oltre i quali è prevista, ad esempio, una segnalazione di avviso d'errore sul pannello 8, ad esempio per avvertire l'operatore che le misure rilevate dei contenitori superano il campo di utilizzazione di progetto del dispositivo miscelatore.

Successivamente, in una fase indicata con F nella figura 5, il gruppo di sopporto 2 viene sbloccato dalla sua configurazione iniziale,mostrata nella figura 3. Tale operazione di sbloccaggio avviene preferibilmente in modo automatico, senza che sia richiesto l’intervento manuale dell’operatore, con un dispositivo del tipo illustrato nelle figure 2 a 4 e precedentemente descritto.

In una fase G viene dato il consenso all'attivazione in rotazione del motore elettrico principale e in una successiva fase H si provvede ad imprimere una prima rotazione a bassa velocità e preferibilmente di ampiezza limitata al gruppo di sopporto 2 in un primo verso, ad esempio in senso orario guardando frontalmente il dispositivo di miscelazione. In una forma di attuazione preferita, la rotazione è inferiore ad un giro completo e, preferibilmente, è pari a circa 180", ossia a mezzo giro.

Tale rotazione iniziale di limitata entità è risultata particolarmente vantaggiosa nel caso di miscelazione di pigmenti coloranti con basi per pitture o vernici, in quanto si ottiene già in questa fase una distribuzione del pigmento all'interno del contenitore tale da garantire un buon risultato di miscelazione anche con tempi di miscelazione ridotti.

In una fase I il verso di rotazione del motore elettrico principale viene invertito e progressivamente accelerato, ad esempio secondo una legge a rampa continua o discontinua, in modo da ridurre i carichi dovuti alle forze d’inerzia, fino al raggiungimento, in una seguente fase J, della velocità di rotazione di regime predefinita nella fase E.

All’inizio della fase J si attiva il conteggio del tempo di miscelazione fino al raggiungimento, in una fase K, del valore di durata di miscelazione predefinito nella fase E. A tale fase K di completamento del periodo efficace di miscelazione segue una fase L durante la quale la rotazione del gruppo di sopporto 2, viene rallentata progressivamente fino a raggiungere un valore ridotto predeterminato, preferibilmente di pochi giri al minuto. In alternativa, il passaggio dalla velocità di regime della fase K alla suddetta velocità ridotta può avvenire direttamente senza progressivo rallentamento nel caso in cui la differenza fra le due velocità non sia tale da indurre sollecitazioni rilevanti dovute alle forze d'inerzia delle masse in rotazione. Naturalmente, la scelta del tipo di regolazione della velocità del motore elettrico nella fase L può anch’essa essere determinata in funzione dei parametri operativi rilevati nella fase E.

In una successiva fase M, mentre il gruppo di sopporto 2 ruota a velocità ridotta, viene rilevato, mediante mezzi sensori, secondo modalità meglio descritte nel seguito, il raggiungimento della posizione angolare del gruppo di sopporto coincidente con la configurazione iniziale e in una fase N viene attivato il dispositivo di bloccaggio del gruppo di sopporto 2 sopra descritto, diseccitando contemporaneamente il motore elettrico principale. In una forma di attuazione preferita, il motore elettrico principale viene diseccitato al raggiungimento di una posizione angolare anteriore alla configurazione iniziale del gruppo di sopporto 2 che raggiunge tale configurazione grazie alla sua stessa inerzia. In tal caso è conveniente dotare il sistema di bloccaggio del gruppo di sopporto di un sistema elastico di riscontro, ad esempio consistente in una molla elicoidale associata al perno di riferimento 26, in modo che tale perno di riferimento sia portato a premere sulla piastra curva 10 e impegni automaticamente il foro 13. Si possono altresi prevedere sistemi analoghi consistenti, ad esempio, in dispositivi ad arpionismo, a camma e simili.

In una fase 0 viene attivato il motore elettrico ausiliario che allontana i piatti 3, 4 rilasciando il contenitore. Al termine del procedimento, con i motori elettrici disattivati e il gruppo di sopporto 2 fermo e bloccato nella configurazione iniziale, in un'ultima fase P viene dato consenso all'apertura dello sportello 5 disinserendo il dispositivo di serratura 7.

Nei diagrammi di flusso delle figure 8 a 10 è illustrato un esempio specifico di controllo del dispositivo di miscelazione durante un ciclo operativo. In particolare, tale esempio specifico è particolarmente applicabile ad un sistema elettronico, preferibilmente a microprocessore, per il controllo del procedimento di miscelazione che è oggetto della presente invenzione. Nella figura 8, all'attivazione della procedura (INIZIO),determinata ad esempio dalla pressione di un pulsante di avvio sul pannello di controllo 8, segue immediatamente un’interrogazione del valore dei segnali provenienti dai sensori 6 di chiusura dello sportello 5. Se la condizione di chiusura è verificata, il controllo passa al blocco operativo successivo che comanda il blocco dello sportello 5 fornendo un segnale di,attivazione al dispositivo a serratura 7.

In un blocco decisionale viene poi valutato il valore di un segnale SI fornito dal sensore 29a di figura 2. Se il valore di tale segnale indica che il braccio oscillante 24 si trova nella posizione di aggancio (T-T) bloccando il gruppo di sopporto 2, il controllo passa al blocco successivo rappresentante l’inizio della manovra di serraggio dei piatti 3, 4 sul contenitore, altrimenti il procedimento si arresta in ciclo generando una condizione d’errore che, el caso più semplice, da luogo ad una segnalazione ad esempio ottica o acustica.

La manovra di serraggio dei piatti 3, 4 prevede l’attivazione del motore ausiliario 21 e la costante comparazione della corrente Im assorbita con un valore di soglia predeterminato Imax. Quando la corrente Im raggiunge il valore di soglia Imax il controllo passa al blocco operativo successivo che comanda l'interruzione dell'alimentazione delmotore ausiliario 21 (Vm=Off). Un’unità di configurazione dei parametri operativi del ciclo di miscelazione si occupa poi di valutare le informazioni e i segnali provenienti dai sensori che rilevano le caratteristiche del contenitore e del fluido da miscelare, di integrarle con eventuali informazioni particolari immesse dall’operatore o provenienti da unità esterne di elaborazione e di impostare i parametri operativi del ciclo di miscelazione, ad esempio secondo i criteri espressi più sopra con riferimento ai blocchi funzionali D ed E della figura 5. In aggiunta, tale unità di configurazione può provvedere ad un controllo dell'integrità e della congruenza dei dati ricevuti. In una forma di attuazione alternativa, le informazioni relative alle caratteristiche del contenitore o dei prodotti fluidi provengono direttamente ed esclusivamente da unità di elaborazione esterne tramite.

Un blocco operativo si occupa del disinnesto del sistema di bloccaggio del gruppo di sopporto 2, ad esempio fornendo un segnale di attivazione al gruppo illustrato in figura 2, che determina la diseccitazione dell'elettromagnete 27b e la contemporanea eccitazione dell'elettromagnete 27a per portare il braccio oscillante nella posizione di sgancio (S-S). La riuscita di tale manovra viene controllata da un blocco decisionale che valuta il valore di entrambi i segnali SI ed S2 forniti dai sensori 29a, 29b. In particolare viene controllato che il segnale SI sia nullo e contemporaneamente che il segnale S2 sia di livello alto. E’ particolarmente importante che lo sgancio del dispositivo di bloccaggio del gruppo di sopporto 2 sia verificato con una certa sicurezza in quanto l’avviamento del motore principale del dispositivo di miscelazione mentre il gruppo di sopporto è ancora bloccato potrebbe portare a danni o inconvenienti anche gravi .

A sgancio avvenuto e verificato inizia il ciclo di miscelazione vero e proprio. Un blocco operativo attiva la rotazione a bassa velocità del gruppo di sopporto 2 in un verso predeterminato, che nel presente esempio si suppone antiorario. Le modalità di operazione in questa fase possono essere predeterminate sia dall'operatore, che fissate di progetto, sia modificate di volta in volta dipendentemente dai parametri rilevati delle caratteristiche del contenitore. In particolare, i parametri operativi possono comprendere la velocità di rotazione, l'accelerazione, il tempo di rotazione, l’ampiezza dell’arco di rotazione. In una forma di attuazione preferita il gruppo di sopporto del contenitore viene azionato in senso antiorario per 180° o mezzo giro. La velocità di rotazione può essere determinata rilevando la frequenza del passaggio della banda 14 sotto ad almeno uno dei sensori 18a, 18b. In alternativa possono essere adottati dispositivi noti quali contatori tachimetrici, encoder e simili.

Un successivo blocco operativo comanda l'inversione del verso di rotazione del gruppo di sopporto 2, in senso orario nell'esempio. Anche in questo caso, i parametri possono derivare da una elaborazione delle caratteristiche del contenitore e del fluido precedentemente rilevate ed analizzate. Un successivo blocco controlla la modalità di passaggio da velocità nulla al momento dell’inversione del moto alla velocità di regime Vk, applicando una legge di variazione del moto predefinita o calcolata, preferibilmente a rampa ascendente continua. Un primo blocco decisionale verifica il raggiungimento della velocità operativa Vk ed è intrecciato con la verifica effettuata da un secondo blocco decisionale sul raggiungimento del tempo totale di miscelazione (t off) realizzata con gli usuali metodi di conteggio e verifica mediante timer, contatori e simili, sia via software che con dispositivi meccanici o elettromeccanici. Quando il tempo di attivazione del dispositivo di miscelazione uguaglia il tempo totale definito (t = t off) un blocco operativo si occupa della regolazione della decelerazione del motore principale in maniera del tutto analoga a quanto descritto con riferimento alla sua accelerazione. Un blocco decisionale confronta la velocità del gruppo di sopporto 2 con una velocità di riferimento Vd nettamente inferiore alla velocità di regime Vk.

Quando la velocità di rotazione effettiva uguaglia la velocità di riferimento Vd, un successivo blocco decisionale valuta il segnale FI fornito da uno dei sensori 18, 18b, in particolare dalla fotocellula 18a se la rotazione del gruppo di sopporto 2 avviene in senso orario. Quando la fotocellula 18a rileva il passaggio della prima estremità della banda 14, a sinistra nelle figure 3 e 4 nel caso di rotazione oraria del gruppo di sopporto 2, il segnale FI da essa fornito provoca il passaggio al blocco operativo successivo che comanda una riduzione ulteriore della velocità del gruppo di sopporto, in pratica nella forma di attuazione preferita una velocità "V stop” pari a pochi giri al minuto.

Con riferimento alla figura 10, mentre il gruppo di sopporto ruota alla velocità pari a "V stop”, un blocco decisionale verifica costantemente i segnali Fi ed F2 forniti dalle fotocellule 18a, 18b. Quando le estremità sinistra e destra della banda 14 vengono rilevate rispettivamente dalle fotocellule 18a, 18b e quindi i segnali FI ed F2 assumono uguale valore logico alto, un blocco operativo comanda la diseccitazione del motore principale, l'eventuale attivazione di un freno, e l'attivazione del gruppo di bloccaggio del gruppo di sopporto 2, in particolare l'eccitazione dell’elettromagnete 27b e la diseccitazione dell’elettromagnete 27a in modo da portare il braccio 24 posizione di aggancio illustrata nella figura 2. L’avvenuto aggancio del gruppo di sopporto 2 è verificato valutando i segnali SI ed S2 forniti dai sensori 29a, 29b.

Un blocco operativo successivo comanda l’eccitazione del motore ausiliario 21 (Vm = On), mentre un blocco decisionale mantiene attivato tale motore fintanto che il tempo di eccitazione non raggiunge un valore predeterminato così da garantire l’allontanamento dei piatti 3, 4 di una quantità prefissata, funzione del tempo ta di eccitazione, della velocità del motore ausiliario 21 e del rapporto di trasmissione degli organi di trasmissione.

I blocchi successivi comandano operazioni conclusive del ciclo di miscelazione, e cioè la diseccitazione del motore ausiliario 21 (Vm = Off) e la disattivazione del dispositivo di serratura 7 così da consentire l’apertura dello sportello 5.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolari di realizzazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

In particolare, il principio dell’invenzione non è limitato all’applicazione ad un dispositivo miscelatore del tipo ad effetto giroscopico, ma potrà essere applicato ad altri tipi di dispositivi miscelatori, ad esempio del tipo a vibrazione e simili.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il controllo di un dispositivo di miscelazione di prodotti fluidi, caratterizzato dal fatto che comprende le seguenti operazioni: predisporre un gruppo di sopporto (2) per almeno un contenitore dei prodotti fluidi, predisporre mezzi motori per impartire al gruppo di sopporto un movimento atto a miscelare i prodotti fluidi, attivare i mezzi motori secondo una sequenza o modalità operativa scelta fra almeno una prima ed una seconda sequenza o modalità operativa differenti, in funzione di uno o più segnali indicativi di almeno una grandezza caratteristica dei prodotti fluidi o di detto almeno un contenitore.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi sensori per rilevare detta almeno una grandezza caratteristica scelta nel gruppo comprendente: altezza del contenitore, volume del contenitore, peso del contenitore, volume dei prodotti fluidi, peso dei prodotti fluidi, densità dei prodotti fluidi, viscosità dei prodotti fluidi, e composizione dei prodotti fluidi.
3. 3. Procedimento secondo' la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre l'operazione di predisporre mezzi di serraggio di detto almeno un contenitore sul gruppo di sopporto, i mezzi sensori essendo associati ai mezzi di serraggio per rilevare una grandezza caratteristica del contenitore.
4. 4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette almeno due sequenze o modalità operative si differenziano, in un intervallo di tempo inferiore o uguale alla durata del ciclo di miscelazione completo, per almeno uno dei seguenti parametri: durata di attivazione dei mezzi motori, velocità del movimento impartito al gruppo di sopporto, accelerazione impartita ai prodotti fluidi, configurazione del movimento del gruppo di sopporto, e ampiezza del movimento del gruppo di sopporto.
5. 5. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno detta prima sequenza operativa comprende almeno due fasi nelle quali la velocità del gruppo di sopporto (2) assume un valore, compreso nell'intervallo fra zero ed un valore massimo predefinito (Vk), che si mantiene sostanzialmente costante in ciascuna fase ed è diverso da fase a fase.
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che fra due fasi a velocità costante è interposta almeno una fase in cui il valore di velocità del gruppo di sopporto (2) è variabile in modo continuo con un andamento del tipo a rampa.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di essere applicato ad un dispositivo di miscelazione del tipo giroscopico, il gruppo di sopporto (2) essendo girevole attorno ad un asse di rotazione principale nel movimento di miscelazione, almeno detta prima sequenza operativa comprendendo le fasi di: attivare la rotazione del gruppo di sopporto in un primo verso, ad una prima velocità e per un primo periodo di tempo determinati, attivare la rotazione del gruppo di sopporto in un secondo verso opposto al primo, ad una seconda velocità superiore alla prima e per un secondo periodo di tempo maggiore al primo.
8. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende l’operazione di predisporre mezzi di bloccaggio per bloccare selettivamente il gruppo di sopporto in una configurazione predeterminata.
9. 9. Procedimento secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che almeno detta prima sequenza operativa comprende le ulteriori fasi di: portare la velocità del gruppo di sopporto ad una terza velocità, inferiore alla seconda, per l’avvicinamento alla configurazione predeterminata, portare la velocità del gruppo di sopporto ad una quarta velocità, inferiore alla terza, in prossimità della configurazione predeterminata, arrestare il gruppo di sopporto in corrispondenza della configurazione predeterminata attivando i mezzi di bloccaggio del gruppo di sopporto.
10. 10. Dispositivo di miscelazione di prodotti fluidi, del tipo comprendente: un gruppo di sopporto (2) di almeno un contenitore dei prodotti fluidi, e almeno un motore principale operativamente connesso al gruppo di sopporto (2) per impartire a questo un movimento atto a miscelare i prodotti fluidi, e caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi attuatori per attivare selettivamente il motore principale secondo una sequenza o modalità operativa scelta fra almeno una prima ed una seconda sequenza o modalità operativa differenti in funzione di uno o più seqnali indicativi di almeno una grandezza caratteristica dei prodotti fluidi o di detto almeno un contenitore.
11. 11. Dispositivo di miscelazione secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il gruppo di sopporto (2) comprende una coppia di piatti di serraggio (3, 4) contrapposti e mobili in controfase in allontanamento ed in avvicinamento per serrare detto almeno un contenitore, almeno un motore ausiliario (21) essendo previsto per l'azionamento dei piatti di serraggio (3, 4) nel serraggio o nel rilascio del contenitore.
12. 12. Dispositivo di miscelazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il motore ausiliario (21) è un motore elettrico, la condizione di serraggio del contenitore essendo rilevata da mezzi sensori della corrente assorbita dal motore ausiliario (21) e da mezzi comparatori della corrente assorbita (Im) con un livello di corrente predeterminato (Imax).
13. 13. Dispositivo dimiscelazione secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi sensori (16a, 16b, 17) associati ad almeno uno di detti piatti di bloccaggio (3, 4} per rilevare almeno una di dette grandezze caratteristiche nella condizione di serraggio del contenitore e fornire almeno uno di detti segnali per la selezione della sequenza o modalità operativa.
14. 14. Dispositivo dimiscelazione secondo la rivendicazione 13, caratterizzato dal fatto che i mezzi sensori (16a, 16b, 17) rilevano l’ingombro del contenitore in una direzione parallela alla distanza fra i piatti (3, 4).
15. 15. Dispositivo di miscelazione secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che comprende un gruppo di bloccaggio (10, 13, 24, 26, 27a, 27b) del gruppo di sopporto (2) in una configurazione prestabilita iniziale.
16. 16. Dispositivo di miscelazione secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che il dispositivo è di tipo giroscopico, il gruppo di sopporto (2) essendo girevole attorno ad un asse principale, mezzi di riferimento angolare (14, 18a, 18b) essendo associati al gruppo di sopporto (2) per determinarne la posizione angolare almeno in un intorno della configurazione prestabilita iniziale.
17. 17. Dispositivo di miscelazione secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi sensori (29a, 29b) della posizione di sgancio o di aggancio del gruppo di bloccaggio (24, 26, 28).
18. 18. Dispositivo dimiscelazione secondo la rivendicazione 16 e 17, caratterizzato dal fatto che il gruppo di bloccaggio del gruppo di sopporto (2) comprende un braccio (24), oscillante da una prima posizione di sgancio (S-S) ad una seconda posizione di aggancio (T-T) dotato di un perno di riferimento (26) che, nella posizione di aggancio (T-T), impegna una corrispondente sede (13) nel gruppo di sopporto (2). quando questo si trova nella configurazione prestabilita iniziale.
19. 19. Dispositivo dimiscelazione secondo la rivendicazione 18, caratterizzato dal fatto che il gruppo di bloccaggio comprende anche un organo di manovra (23) associato ad un motore elettrico ausiliario (21) per l'azionamento di un dispositivo (9, 3, 4) di serraggio o rilascio del contenitore sul gruppo di sopporto (2) quando questo si trova nella configurazione prestabilita iniziale.